Bois

Matériau d’origine naturelle

Le bois est un matériau d’origine naturelle issu de la masse ligneuse des plantes vasculaires. Chez les espèces d’arbres feuillus et conifère, la formation ligneuse du tronc et des branches se compose d’un aubier et d’un bois de cœur, dit aussi bois parfait : c’est ce tissu végétal spécifique, propre aux arbres où il joue le rôle d’un tissu conducteur pour la sève, qui reçoit en propre le nom de bois. Il est principalement composé de lignine, de cellulose et d’hémicelluloses.

D’une importance considérable dans l’artisanat (bois d’œuvre) et l’industrie humaine (combustion, fabrication du papier), le bois est un matériau d’origine biologique renouvelable, hygroscopique, d’une densité en moyenne assez faible et d’une dureté très variable selon les essences.

Biologiquement, le bois est un matériau formé par les plantes vasculaire, en particulier en présence d’un cambium, tissu de cellules responsable de la croissance radiale. Certains tissus lignifiés, non issus d’un cambium, sont également utilisés comme des « bois » : ils sont notamment produit par des plantes monocotylédones (stipes des palmiers, Arécacées, et chaumes des bambous).

Le bois est principalement constitué, au niveau macromoléculaire, d’une partie dure, la lignine, de cellulose formant le contenu de la membrane des cellules végétales et utilisée pour la fabrication du papier, et d’hémicelluloses qui jouent dans la matière vivante le rôle de liant entre la lignine et les membranes cellulosiques. Chimiquement, le bois contient environ 50 % d’atomes de carbone, 43 % d’oxygène, 6 % d’hydrogène et autour de 1 % d’azote. La densité de la matière ligneuse pure (bois moulu et compressé), dite aussi densité absolue, s’établit à 1,53.

Types vasculaires

Le bois des arbres croît par l’action du cambium, tissu de cellules situé entre le liber de l’écorce et les cellules mortes de l’intérieur du tronc (fibres ligneuses). Le cambium forme en effet des vaisseaux, ponctués ou réticulés, qui sont constitués de longues files de cellules mortes dont les parois sont imprégnées de lignine.

Dans les végétaux gymnospermes, qui présentent une organisation plus ancienne, les cellules verticales, appelées trachéides, portent des ponctuations aréolées, sans véritables vaisseaux : la circulation d’une cellule à une autre se fait en chicane. Ces bois possèdent un plan ligneux dit homoxylé. Chez la plupart des espèces angiospermes dicotylédones (classe des Magnoliopsida), en revanche, certaines cellules conductrices portent des perforations qui forment les pores des coupes transversales et permettent une circulation simple de la sève : ces bois sont dit hétéroxylés, du fait de la présence de deux types de cellules.

Caractéristiques mécaniques

Le bois connaît une grande variété de caractéristiques mécaniques selon l’essence d’arbre utilisée et les conditions de sa croissance. Les principaux paramètres considérés dans l’industrie sont la densité (ou plus exactement la masse volumique) et la dureté, mesurée par le test de Janka.

La dureté du bois, mesurée par le test de Janka, varie entre 300 N (Ochroma pyramidale, ou balsa) et plus de 10 000 N (pour certains bois tropicaux et diverses espèces du genre Acacia).

Sambuc éditeur

En savoir plus

Ressource : Densité du bois (www.sambuc.fr)

Ressource : Test de dureté Janka (www.sambuc.fr)

Concepts associés au bois

Aspects biologiques : rôle de soutien et de conduction des substances nutritives, paroi radiale, cellules conductrices, cellulose dans la paroi cellulaire, hétéropolysaccharides, eau libre, transformation de l’aubier en bois, attaque de termites et de larves, aubier, lumière, nature du sol.

Aspects physiques et chimiques : masse du bois et son volume, masse volumique, résistance au feu, résistance du bois aux changements d’humidité, résistance mécanique, résistance naturelle de l’essence, résistance à la compression, résistance à la pénétration, propriétés mécaniques, eau libre, densité de la masse ligneuse anhydre, lignine, hémicellulose, structure chimique de la lignine, structure cristalline de la cellulose, taux d’humidité du bois, hétéropolysaccharides, masse de bois humide, masse et le volume saturé en eau, résistance aux altérations dues aux ultraviolets, glucomannanes.

Utilisation par l’homme : matériau naturel biodégradable, résistance au feu, résistance du bois aux changements d’humidité, bois non traités, bois peu nerveux utilisés pour l’ameublement, attaque de termites et de larves, déformation du bois, lumière, vitesse de séchage, risque d’incendie, maisons en bois, opérations de première transformation, produits dérivés du bois, bois homogènes, résistance aux altérations dues aux ultraviolets, bois exposés à l’usure, propriétés élastomécaniques, coût énergétique de transformation, carburant, conditions d’usage (intérieur, extérieur).

Entités nommées fréquentes : Janka.